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發(fā)酵罐的攪拌系統(tǒng)有哪些？
發(fā)酵罐由許多重要部件組成，其中之一是攪拌系統(tǒng)，攪拌系統(tǒng)又包括：電機(jī)和變速箱、攪拌槳、攪拌軸、軸封（端面軸封）擋板。詳情如下：
1、電機(jī)和變速箱
電機(jī)和變速箱安裝在罐體外部。對(duì)于小型玻璃發(fā)酵罐，可以使用單相電動(dòng)機(jī)，而大型玻璃發(fā)酵罐一般使用三相電動(dòng)機(jī)。對(duì)于大型玻璃發(fā)酵罐，電機(jī)的轉(zhuǎn)速一般要比攪拌的轉(zhuǎn)速高很多，因此需要通過變速箱來降低轉(zhuǎn)速。實(shí)驗(yàn)室小玻璃發(fā)酵罐可采用無級(jí)變速，無需變速箱。在間歇培養(yǎng)過程中，細(xì)胞生長的不同階段對(duì)剪切力和氧傳遞有不同的要求。為了降低功耗，最好使用調(diào)速電機(jī)。
實(shí)驗(yàn)室玻璃發(fā)酵罐
2、攪拌槳
根據(jù)攪拌產(chǎn)生的流體運(yùn)動(dòng)的初始方向，攪拌槳可分為徑向流攪拌槳和軸向流攪拌槳。徑向流攪拌器向外推動(dòng)流體，遇到玻璃發(fā)酵罐的內(nèi)壁和擋板后，再轉(zhuǎn)向上下兩側(cè)，從而產(chǎn)生二次流。軸流式攪拌器在開始時(shí)使流體軸向移動(dòng)。一般來說，帶軸流攪拌器的玻璃發(fā)酵罐功率標(biāo)準(zhǔn)較低，達(dá)到相同混合效果的能耗遠(yuǎn)低于徑向流攪拌器。徑向流葉輪產(chǎn)生的剪切力大于軸向流葉輪產(chǎn)生的剪切力，有利于破泡，從而增加總氧傳遞速率常數(shù)，但會(huì)傷害部分細(xì)胞。因此，徑向流葉輪多用于培養(yǎng)對(duì)剪切力不敏感的好氧細(xì)菌和酵母，而軸向流葉輪多用于對(duì)剪切力敏感的生物反應(yīng)系統(tǒng)。對(duì)于大型發(fā)酵罐，可以采用兩種槳葉混合的設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢。
3、攪拌軸
混合軸可以從頂部或底部伸入罐內(nèi)，前者稱為向上混合，后者稱為向下混合。一般來說，上混合器的制造和安裝成本略高于下混合器。然而，當(dāng)使用攪拌時(shí)，水蒸發(fā)后由培養(yǎng)基中的固體顆粒或可溶性成分形成的晶體將損壞軸封并增加其維護(hù)成本。不同尺寸的充氣玻璃發(fā)酵罐有不同的攪拌器層。小型充氣玻璃發(fā)酵罐一般只有一層攪拌器，而大型充氣玻璃發(fā)酵罐一般有2 ~ 4層攪拌器，以改善混合和傳質(zhì)。
4、軸封
軸封的主要作用是防止環(huán)境中的微生物侵入玻璃發(fā)酵罐，防止培養(yǎng)液泄漏。機(jī)械傳動(dòng)部件往往是細(xì)菌污染的主要原因之一，因此軸封設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是避免細(xì)菌污染和泄漏，應(yīng)盡可能使用無菌密封材料。
5、擋板
為了防止攪拌時(shí)液面上的大旋渦，促進(jìn)罐內(nèi)流體在各個(gè)方向的混合，在罐上對(duì)應(yīng)攪拌槳處安裝了擋板。擋板的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足“全擋板條件”。所謂全擋板條件是指在玻璃發(fā)酵罐中加入擋板或其他附件時(shí)，攪拌功率不會(huì)增加。擋板的數(shù)量通常為4 ~ 6個(gè)，寬度為0.1~0.12D，全擋板條件是消除液位渦流的條件。
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